碩士新生訓練 - 自學能力養成
一、專題題目 :基於深度學習的智慧家庭控制系統
二、訓練目標：養成自學能力，包含主動學習、堅持不懈、解決問題。
三、情境說明 : 模擬智慧家庭之環境，包含一個可以連接到網路的樹莓派和一個連接到樹莓派的 Arduino，一個 LED 燈、一個麥克風和一個攝影機。使用者能夠透過語音和手勢 控制 LED 燈的開關和亮度，同時也能夠透過響應式網頁和 Android APP 進行遠端控制。
四、硬體設備：樹莓派板子、Arduino、LED、麥克風、Camera 各一個。(以上設備由實驗室提供)
五、驗收步驟：拍攝影片上傳 Youtube，必須有口述旁白或字幕解釋功能與成果，助教驗收通過後，才交給老師。
六、繳交期限 : 分階段驗收，上學期開學以前完成。
作業內容：
使用者可透過響應式網頁進行遠端控制，包含「開燈」、「關燈」、「亮一點」與「暗一點」，另外，為了提高系統的安全性和實用性，必須包含帳號管理系統，使得使用者可進行帳號註冊、登入和登出等操作。同時，為了方便使用
者對裝置控制之歷史紀錄進行查詢和分析，必須建立資料庫系統，將使用者的控制指令以及相應的狀態回饋信息保存在資料庫中，供使用者查詢和分析。
學生：劉哲彰
說明：使用Python Flask建立網頁伺服器，在本地端網頁、樹莓派、ESP8266間進行資料傳輸，控制LED燈的開關及亮度變化，並且可以將使用者記錄儲存於資料庫中。
使用語言：HTML、CSS、Python、C、JAVASCRIPT。
日期：2024.04
作品展示1-1 Client-Server架構：https://youtu.be/XdwFWzVeZkc
作品展示1-2 Edge Computing架構：https://youtu.be/t_KOHbo89Bc
學生：張閔凱
說明：在本地端、Raspberry Pi、ESP8266上架設HTTP伺服器，彼此利用HTTP協定進行溝通傳遞資料，本地網頁端使用XAMPP進行架設，使用戶可以由網頁遠端控制LED燈，並觀看使用者日誌瞭解曾執行過的操作和LED燈狀態。
使用語言：HTML、CSS、JAVASCRIPT、PHP、PYTHON、C。
日期：2024.02
作品展示1-1 Client-Server架構：https://youtu.be/3jHHumP8cvY
作品展示1-2 Edge Computing架構：https://youtu.be/VkT7rbj4h9o
學生：蘇靜山
說明：使用Python Flask框架建立網頁伺服器，透過樹梅派與Arduino UNO、ESP8266進行資料傳輸，控制LED燈的開關與亮度，並且網頁可以顯示LED燈的狀態與亮度以及查看LED開關與亮度的歷史紀錄。
資料傳輸路徑：
Client-Server：用戶 ↔ 樹梅派 ↔ Arduino UNO。
Edge Computing：用戶 ↔ 本地端伺服器 ↔ 樹梅派↔ESP8266。
使用語言：C++、Python、HTML、CSS、JavaScript。
日期：2024.02
作品展示1-1 Client-Server架構：https://youtu.be/e0kJIAB5bFI
作品展示1-2 Edge Computing架構：https://youtu.be/dOheQ-qKuYU
學生：蔡嘉文
說明：在本機上架設網頁伺服器，使用node.js後端，處理資料庫存取。樹梅派充當Gateway的角色，將用戶的控制指令轉傳給ESP8266。 ESP8266為socket伺服器，處理來自樹梅派的請求，並回傳狀態資料。 樹梅派收到資料後，回傳給PC伺服器做處理及畫面更新。
資料傳輸路徑：
Client-Server：樹梅派 ↔ Arduino UNO。
Edge Computing：本地端伺服器 ↔ 樹梅派 ↔ ESP8266。
使用語言：JAVASCRIPT、HTML、CSS、C。
日期：2024.02
作品展示1-1 Client-Server架構：https://youtu.be/MCkG6a8T8FE
作品展示1-2 Edge Computing架構：https://youtu.be/_a4XYVcGmKM
學生：林暐峻
說明：使用ESP8266建立HTTP伺服器，透過樹莓派與其網頁溝通，最後再將資料傳入本機資料庫。
資料傳輸路徑：本地端伺服器 ↔ ESP8266 ↔ 樹莓派。
使用語言：C++、HTML、CSS、JAVASCRIPT。
日期：2023.07
作品展示1-1 Client-Server架構：https://youtu.be/B5YAZ6JAr4c
作品展示1-2 Edge Computing架構：https://youtu.be/w0Xon6DOwxM
學生：許丞徨
說明：此次新生訓練，是為了加深Edge Computing架構設計思維，因此伺服器端是由本地端利用XAMPP架設網頁伺服器，Gateway端是由樹莓派當作中界點，Client端是由Arduino Uno當作控制硬體的主要媒介，
最後再將Led燈狀態回傳至本地伺服器並存入資料庫。
資料傳輸路徑：本地端伺服器 ↔ 樹莓派 ↔ Arduino Uno。
使用語言：HTML、CSS、JAVASCRIPT、PHP、PYTHON、C。
日期：2023.07
作品展示1-1 Client-Server架構：https://www.youtube.com/watch?v=KqCfxwcLUE4
作品展示1-2 Edge Computing架構：https://www.youtube.com/watch?v=1V0yKFqzrAo
學生：王皓群
說明：使用node.js在本地端架設網頁伺服器以及在充當Gateway的樹莓派上也架設伺服器，以達成本地端伺服器、樹莓派、Arduino Uno三者的溝通。
資料傳輸路徑：本地端伺服器 ↔ 樹莓派 ↔ Arduino Uno。
使用語言：HTML、JAVASCRIPT、C。
日期：2023.07
作品展示：https://youtu.be/6SdgFZkuG_g
作業內容：
使用者可透過 Android APP 進行遠端控制，包含「開燈」、「關燈」、「亮一點」與「暗一點」，同上，為了提高系統的安全性和實用性，必須包含帳號管理系統，使得使用者可進行帳號註冊、登入和登出等操作。同時，為了方便
使用者對裝置控制之歷史紀錄進行查詢和分析，必須建立資料庫系統，將使用者的控制指令以及相應的狀態回饋信息保存在資料庫中，供使用者查詢和分析。
學生：蔡嘉文
說明：在上次作業Edge Computing的架構的基礎之下，開發手機APP。手機APP利用Expo來更輕鬆地開發 React Native 應用程式。在PC上架設API伺服器給提供給手機iOS, Android應用程式串接使用。
資料傳輸路徑：手機 ↔ 本地端伺服器 ↔ 樹莓派 ↔ ESP8266。
使用語言：TypeScript、JavaScript、HTML、CSS、C。
日期：2024.03
作品展示：https://youtu.be/IJor9nqAM8Y
學生：蘇靜山
說明：本地端伺服器使用Python Flask建立伺服器，樹莓派使用Node.js建立伺服器當作Gateway，與ESP8266進行資料傳輸。使用者可以透過手機APP進行LED燈的控制以及查看亮度的歷史紀錄。
資料傳輸路徑：手機 ↔ 本地端伺服器 ↔ 樹莓派 ↔ ESP8266。
使用語言：C++、Python、JavaScript、Kotlin。
日期：2024.03
作品展示：https://youtu.be/U6pyzQHgMEk
學生：張閔凱
說明：APP使用Android Studio進行開發，PC端利用XAMPP、Python架設伺服器，負責接收傳送APP、ESP8266的資料，APP、PC、ESP8266間利用HTTP協定溝通傳遞資料，使用戶可以由APP遠端控制LED燈，並觀看使用者日誌瞭解曾執行過的操作和LED燈狀態。
資料傳輸路徑：手機APP ↔ 本地端伺服器 ↔ ESP8266。
使用語言：PHP、PYTHON、C、KOTLIN。
日期：2024.03
作品展示：https://youtu.be/PN6glggH0DM
學生：許丞徨
說明：這是一個手機與Edge Computing的架構整合，利用Android Studio進行Android應用程式開發，PC端架設伺服器，利用Apache框架進行網頁設計，由Android應用程式控制LED燈。帳戶管理系統可以確認哪位使用者進行操作，以供未來查詢使用者紀錄。
資料傳輸路徑：手機 ↔ 本地端伺服器 ↔ 樹莓派 ↔ Arduino Uno。
使用語言：HTML、CSS、JAVASCRIPT、PHP、PYTHON、C。
日期：2023.08
作品展示：https://youtu.be/pcLsC5H_QYA?si=ZCsoFG8Y8w9D-NdJ
學生：林暐峻
說明：使用ESP8266建立HTTP伺服器，透過App將輸入資料傳入ESP8266，最後ESP8266把資料傳回本機資料庫進行管理，App使用Android Studio進行開發。
資料傳輸路徑：本地端伺服器 ↔ ESP8266 ↔ 手機APP。
使用語言：JAVA、JAVASCRIPT、C++。
日期：2023.08
作品展示：https://youtu.be/nqYvWGcNEFU
學生：王皓群
說明：本地端網頁伺服器使用node.js進行架設，使用Mysql資料庫進行身分認證及帳號管理，App則是使用Android Studio進行開發。
資料傳輸路徑：手機 ↔ 本地端伺服器 ↔ 樹莓派 ↔ Arduino Uno。
使用語言：JAVA、JAVASCRIPT、C。
日期：2023.08
作品展示：https://youtu.be/nqUU5seVMC8
作業內容：
利用連結到樹莓派的 Camera 來捕捉手勢動作，接著，透過執行於樹莓派上之手勢辨識軟體，將手勢轉為控制指令，包含「開燈」、「關燈」、「亮一點」與「暗一點」，最後，最後將指令傳給 Arduino 對 LED 燈進行控制。
學生：蔡嘉文
說明：懶人福音，需要比一個手勢，可以不用下床關燈！執行python程式碼，利用OpenCV與MediaPipe套件實作。OpenCV負責處理圖像，MediaPipe則是機器學習框架，用於辨識手指節點部位。當手比出「1」，「2」，「3」，「4」手勢則分別代表「開燈」，「關燈」，「亮一點」，「暗一點」。最後利用wifi傳送控制指令到ESP8266來控制LED燈的亮度。
資料傳輸路徑：樹莓派 ↔ ESP8266 。
使用語言：PYTHON、C。
日期：2024.04
作品展示：https://youtu.be/GEXjIp1gcog
學生：張閔凱
說明：使用ESP8266建立HTTP伺服器，透過樹梅派上的mediapipe套件辨別手勢，將訊號傳入ESP8266後進行LED的亮度控制。
資料傳輸路徑：樹莓派 ↔ ESP8266 。
使用語言：PYTHON、C。
日期：2024.04
作品展示：https://youtu.be/ePHsTUWVxw4
學生：蘇靜山
說明：使用mediapipe與opencv進行手勢辨識，ESP8266建立HTTP伺服器，樹莓派透過HTTP Request/Response與ESP8266進行資料傳輸，控制LED燈的開關與亮度。
資料傳輸路徑：樹莓派 ↔ ESP8266 。
使用語言：C++、Python。
日期：2024.04
作品展示：https://youtu.be/AUIDb48-Jos
學生：王皓群
說明：利用mediapipe套件判別當前手勢並將得出的結果利用wifi傳遞給ESP8266進行LED燈的控制。
資料傳輸路徑：樹莓派 ↔ ESP8266 。
使用語言：PYTHON、C。
日期：2023.09
作品展示：https://youtu.be/UiVTeyZi6ew
學生：許丞徨
說明：此次訓練是為了讓大家熟悉機器學習的框架應用設計，嘗試利用mediapipe的框架設計手指節點的角度判別目前手勢如何並將我們得出的結果利用藍芽傳遞給Arduino做LED燈的控制。
資料傳輸路徑：樹莓派 ↔ Arduino Uno 。
使用語言：PYTHON、C。
日期：2023.09
作品展示：https://youtu.be/pRLuPx9xBQ4?si=h6ZN23jZhEfxotSk
學生：林暐峻
說明：使用ESP8266建立HTTP伺服器，透過樹梅派的opencv手勢控制將訊號傳入ESP8266後進行LED控制，最後再把資料傳回本機資料庫進行管理。
資料傳輸路徑：樹莓派 ↔ 本地端伺服器 ↔ ESP8266。
使用語言：HTML、CSS、JAVASCRIPT、PHP、PYTHON、C++。
日期：2023.09
作品展示：https://youtu.be/lAm3lJyh8Ck?si=X89BrLjWhDU6ro9O
作業內容：
利用連結至樹莓派的麥克風收音，接著，透過執行於樹莓派上之語音辨識軟體，將語音轉換為控制指令，包含「開燈」、「關燈」、「亮一點」與「暗一點」，最後，最後將指令傳給 Arduino 對 LED 燈進行控制。
一、專題題目：基於邊緣運算之電梯人流偵測系統
二、訓練目標：養成自學能力，包含主動學習、堅持不懈、解決問題。
三、情境說明：模擬智慧電梯之環境，運用Jetson Nano進行梯廳等待人數與電梯內人數計數，使用者能夠透過 APP 即時查看，以進行最佳等待決策。
四、硬體設備：Jetson Nano開發板一個。(以上設備由實驗室提供)
五、驗收步驟：拍攝影片上傳 Youtube，必須有口述旁白或字幕解釋功能與成果，助教驗收通過後，才交給老師。
六、繳交期限：分階段驗收，上學期開學以前完成。
七、參考論文：https://www.mdpi.com/1999-5903/15/10/337
一、期刊論文 : 老師指定 1 ~ 3 篇。
二、訓練目標 : 了解領域專業知能、論文架構、批判性思考、審稿流程、答辯技巧。
三、繳交期限 : 分階段驗收論文閱讀心得，上學期開學以前完成。